22知识讲解_不等关系与不等式_提高

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不等关系与不等式

【学习目标】

1.了解实数运算的性质与大小顺序之间的关系;

2.会用差值法比较两实数的大小;

3.掌握不等式的基本性质,并能运用这些性质解决有关问题.

【要点梳理】

要点一、符号法则与比较大小

实数的符号:

任意x R ∈,则0x >(x 为正数)、0x =或0x <(x 为负数)三种情况有且只有一种成立.

两实数的加、乘运算结果的符号具有以下符号性质:

①两个同号实数相加,和的符号不变

符号语言:0,00a b a b >>⇒+>;

0,00a b a b <<⇒+<

②两个同号实数相乘,积是正数

符号语言:0,00a b ab >>⇒>;

0,00a b ab <<⇒>

③两个异号实数相乘,积是负数

符号语言:0,00a b ab ><⇒<

④任何实数的平方为非负数,0的平方为0

符号语言:20x R x ∈⇒≥,2

00x x =⇔=.

比较两个实数大小的法则:

对任意两个实数a 、b

①0b a b a ->⇔>;

②0b a b a -<⇔<;

③0b a b a -=⇔=.

对于任意实数a 、b ,a b >,a b =,a b <三种关系有且只有一种成立.

要点诠释:这三个式子实质是运用实数运算来比较两个实数的大小关系.它是本章的基础,也是证明不等式与解不等式的主要依据.

要点二、不等式的性质

不等式的性质可分为基本性质和运算性质两部分

基本性质有:

(1) 对称性:a>b b

(2) 传递性:a>b, b>c a>c ⇒

(3) 可加性:a b a c b c >⇔+>+ (c∈R)

(4) 可乘性:a>b ,⎪⎩

⎪⎨⎧<⇒<=⇒=>⇒>bc ac c bc ac c bc ac c 000

运算性质有:

(1) 可加法则:,.a b c d a c b d >>⇒+>+

(2) 可乘法则:,a b>0c d>0a c b d>0>>⇒⋅>⋅

(3) 可乘方性:0,,10n n a b n N n a b +>>∈>⇒>>

(4)

可开方性:a b 0,n N ,n 1+>>∈>>要点诠释:不等式的性质是不等式同解变形的依据.

要点三、比较两代数式大小的方法

作差法:

任意两个代数式a 、b ,可以作差a b -后比较a b -与0的关系,进一步比较a 与b 的大小.

①0b a b a ->⇔>;

②0b a b a -<⇔<;

③0b a b a -=⇔=.

作商法:

任意两个值为正的代数式a 、b ,可以作商a b ÷后比较a b

与1的关系,进一步比较a 与b 的大小. ①

1b a a b

>⇔>; ②1b a a b

<⇔<; ③1b a a b =⇔=. 中间量法:

若a>b 且b>c ,则a>c (实质是不等式的传递性).一般选择0或1为中间量.

利用函数的单调性比较大小

若两个式子具有相同的函数结构,可以利用相应的基本函数的单调性比较大小.

作差比较法的步骤:

第一步:作差;

第二步:变形,常采用配方、因式分解等恒等变形手段,将“差”化为“积”;

第三步:定号,就是确定差是大于、等于还是小于0;

最后下结论.

要点诠释:概括为:“三步一结论”.这里“定号”是目的,“变形”是关键过程.

【典型例题】

类型一:用不等式表示不等关系

例1.某人有楼房一幢,室内面积共2180m ,拟分割成大、小两类房间作为旅游客房,大房间面积为218m ,

可住游客5人,每名游客每天住宿费40元;小房间每间面积为215m ,可住游客3人,每名游客每天住宿费50元;装修大房间每间需要1000元,装修小房间每间需要600元,如果他只能筹款8000元用于装修,试写出满足上述所有不等关系的不等式.

【思路点拨】把已知条件用等式或不等式列出来(代数化),把目标用代数式表示,再研究条件和目标的关系。

【解析】假设装修大、小客房分别为x 间,y 间,根据题意,应由下列不等关系:

(1) 总费用不超过8000元

(2) 总面积不超过2180m ;

(3) 大、小客房的房间数都为非负数且为正整数.

即有:

**1800(0(100060080001815))x x N y y N x y x y ≤≥∈≥∈+≤⎧⎪+⎪⎨⎪⎪⎩ 即**600(0(534065))x x N y y N x y x y ≤≥∈≥∈+≤⎧⎪+⎪⎨⎪⎪⎩

此即为所求满足题意的不等式组

【总结升华】求解数学应用题的关键是建立数学模型,只要把模型中的量具体化,就可以得到相应的数学问题,然后运用数学知识、方法、技巧等解决数学问题.在解决实际问题时,要注意变量的取值范围.

举一反三:

【变式】某钢铁厂要把长度为4000mm 的钢管截成500mm 和600mm 两种.按照生产的要求,600mm 的数量不能超过500mm 钢管的3倍.怎样写出满足所有上述不等关系的不等式呢?

【答案】假设截得500 mm 的钢管 x 根,截得600mm 的钢管y 根.根据题意,应有如下的不等关系:

(1)截得两种钢管的总长度不超过4000mm ;

(2)截得600mm 钢管的数量不能超过500mm 钢管数量的3倍;

(3)截得两种钢管的数量都不能为负.

要同时满足上述的三个不等关系,可以用下面的不等式组来表示:

5006004000;3;0;0.x y x y x y +≤⎧⎪≥⎪⎨≥⎪⎪≥⎩